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双孢菇的贮藏保鲜及速冻工艺研究

作　者: 吴安君
导　师: 李瑜
学　校: 河南农业大学
专　业: 食品科学
关键词: 双孢菇多酚氧化酶护色剂烫漂速冻
分类号: TS219
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文以双孢菇为原料,探讨了对其酶促褐变有重要影响的多酚氧化酶(PPO)的特性以及在贮藏保鲜过程中各种理化指标的变化,系统研究了速冻工艺中不同护色剂对多酚氧化酶的抑制作用及最佳复配剂的优化组合、烫漂过程中最优烫漂温度和烫漂时间的确定,并测定了不同冻结方式下的冻结温度曲线及不同冻结方式对双孢菇微观结构和理化特性的影响,目的是为双孢菇的速冻工艺提供理论依据,主要得出结论如下:1、以邻苯二酚为底物,在最适波长下对双孢菇中多酚氧化酶部分特性进行研究。研究表明:该酶的最大吸收波长为420nm;最适反应温度为30℃,对热比较敏感,在90℃加热80s酶活性已基本失活;最适pH值为5.5,同时在pH为4.5~5.5时酶活性较强。在pH<4.5和pH>5.5时,酶活性显著降低,当pH≤2或pH≥8时,多酚氧化酶已基本失活。同时抗坏血酸、柠檬酸、氯化钠、EDTA-Na四种抑制剂对双孢菇多酚氧化酶活力都有抑制作用,加入抑制剂后,双孢菇中的PPO活力均有大幅度下降,且抑制效果随浓度的增加而增强。在抑制剂浓度相同的情况下,Vc的抑制效果最好,其抑制效果由强到弱的顺序为Vc>柠檬酸>氯化钠>EDTA-Na。因此,在双孢菇的贮藏过程中,可采用瞬时高温、调节pH、添加抑制剂等方法来抑制或钝化多酚氧化酶活性,降低其褐变程度,这将对双孢菇的加工、运输、贮藏保鲜具有重大的意义。2、通过保鲜试验得出:新鲜的双孢菇贮藏时间非常短,常温下随着贮藏时间的延长菇体开始出现失水收缩、表皮和内部变褐、开伞、发软、发粘等现象,一般贮藏超过6天就失去了其食用价值和商品价值;4℃冰箱保鲜可以相对的延长其贮藏时间,但一般也不会超过10天,也会出现菇体内部严重褐变,菇体表面出现霉变斑点并产生异味,失去其食用价值等现象。3、通过选择多种抑制剂对双孢菇进行护色试验,研究不同抑制剂对双孢菇中多酚氧化酶的影响,结果显示:抗坏血酸,柠檬酸,氯化钠对PPO活性均表现出较好的抑制效果,其最佳浓度范围分别为0.1%~0.3%,0.3%~0.5%,6%~8%;草酸,乙二胺四乙酸对酶活性也表现出一定的抑制性,但抑制效果不是很明显,磷酸二氢钠与磷酸氢二钠对PPO活性表现出激活作用,不适合做PPO抑制剂。4、在单因素试验的基础上,利用响应曲面法,通过三因素三水平的二次回归试验,研究了抗坏血酸、柠檬酸和氯化钠三个因素对双孢菇中多酚氧化酶(PPO)活性的影响;建立了优化因子与试验因子之间的数学回归模型;定了护色保鲜的最佳复配浓度为:抗坏血酸0.24%、柠檬酸0.43%、氯化钠7.03%。5、通过选择不同的温度对双孢菇进行烫漂试验,在不同的烫漂温度下多酚氧化酶残留酶活随时间的变化规律表明:0.5~2min酶失活速率较慢;2~4min酶失活速率急剧增加,超过4min酶失活率占90%,有的已基本完全失活。所以由单因素试验可以得出:不同温度下的双孢菇烫漂4min左右,能有效抑制双孢菇中PPO活性,达到抑制酶促褐变的目的。即最佳烫漂时间范围为3~5min,烫漂温度范围为85~95℃。6、为优化烫漂过程中的最佳烫漂时间和烫漂温度,应用响应面法,进行了二因素三水平的二次回归试验,研究了烫漂温度和烫漂时间两个因素对双孢菇中多酚氧化酶(PPO)活性的影响;建立了优化因子与试验因子之间的数学回归模型;结果得出最佳烫漂温度为90℃,在该温度下的最佳烫漂时间为5min。7、通过对快冻与慢冻两种冻结温度曲线的测定和对不同冻结方式下双孢菇品质变化的研究,可以得出:快速冻结在抑制PPO活性、菇体微观细胞结构及质地特性的影响上明显优于慢冻。其原因是慢冻通过最大冰晶生成区的时间长,细胞外溶液首先形成冰晶,胞内水向外移动形成大冰晶,对细胞壁有很大的机械损伤,对细胞造成较大的损伤,在解冻的过程中汁液流失较多,菇体失水收缩变软,对细胞结构影响较大;快速冻结通过最大冰晶生成区的时间短,在细胞内部形成小而密的冰晶,对细胞壁的破坏作用较小,解冻后菇体失水较少,菇体较硬。由于速冻工艺要经过烫漂环节,在烫漂过程中对菇体细胞结构有一定的破坏作用,但该环节对PPO活性能达到90%的抑制和钝化作用,并且能够杀死固体表面部分微生物,对双孢菇的速冻保鲜具有重要意义,是速冻工艺的重要环节。从商业角度来考虑,速冻工艺能够较好的达到双孢菇保鲜目的,具有很高的商业利用价值。

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致谢 4-9摘要 9-111 文献综述 11-18 1.1 双孢菇的褐变机理 12 1.2 常用食用菌保鲜方法 12-16 1.2.1 物理方法 13-14 1.2.1.1 高温烫漂 13 1.2.1.2 低温贮藏 13 1.2.1.3 气调包装 13-14 1.2.1.4 其它物理方法 14 1.2.2 化学方法 14-15 1.2.2.1 改变底物 14 1.2.2.2 添加醌类偶联剂 14 1.2.2.3 酸、盐处理 14 1.2.2.4 添加还原剂或抗氧化剂 14-15 1.2.2.5 其他方法 15 1.2.3 生物方法 15-16 1.2.3.1 植物提取物 15 1.2.3.2 微生物代谢产物 15 1.2.3.3 酶法 15-16 1.2.3.4 基因工程 16 1.2.4 展望 16 1.3 速冻双孢菇国内外研究概况 16-182 引言 18-20 2.1 课题提出的依据和研究意义 18 2.2 课题研究的内容 18-19 2.3 课题研究的目标 19-203 双孢菇中多酚氧化酶（PPO）特性的研究 20-30 3.1 引言 20 3.2 材料与方法 20-26 3.2.1 仪器及试剂 20-21 3.2.2 试验材料 21 3.2.3 试验方法 21-26 3.2.3.1 试验材料前处理 21 3.2.3.2 理化指标的测定 21-24 3.2.3.3 PPO 酶特性的研究 24-26 3.3 结果与分析 26-29 3.3.1 理化指标结果与分析 26 3.3.2 多酚氧化酶（PPO）特性研究结果分析 26-29 3.3.2.1 多酚氧化酶最佳测定波长的确定 26-27 3.3.2.2 温度对多酚氧化酶活性的影响 27 3.3.2.3 pH 对多酚氧化酶活性的影响 27-28 3.3.2.4 多酚氧化酶的热稳定性 28 3.3.2.5 底物浓度对多酚氧化酶活性的影响 28-29 3.3.2.6 几种抑制剂对多酚氧化酶活性 29 3.4 结论 29-304 双孢菇的贮藏试验 30-35 4.1 引言 30 4.2 材料与方法 30-31 4.2.1 仪器与试剂 30 4.2.2 试验材料 30 4.2.3 试验方法 30-31 4.2.3.1 试验材料前处理 30-31 4.2.3.2 硬度的测定 31 4.2.3.3 褐变度的测定 31 4.2.3.4 失重率的测定 31 4.2.3.5 PPO 活性的测定 31 4.2.3.6 感官指标评定 31 4.3 结果与分析 31-34 4.3.1 贮藏时间对硬度的影响 31-32 4.3.2 贮藏时间对褐变度的影响 32 4.3.3 贮藏时间对失重率的影响 32-33 4.3.4 贮藏时间对PPO 活性的影响 33 4.3.5 贮藏时间对感官指标的影响 33-34 4.4 结论 34-355 双孢菇速冻工艺的研究 35-55 5.1 引言 35-36 5.2 材料与方法 36-39 5.2.1 仪器及试剂 36 5.2.2 试验材料 36 5.2.3 双孢菇护色工艺的研究 36-37 5.2.3.1 试验材料前处理 36 5.2.3.2 护色剂筛选单因素试验 36-37 5.2.3.3 护色剂筛选优化试验 37 5.2.4 双孢菇烫漂工艺的研究 37-38 5.2.4.1 试验材料前处理 37 5.2.4.2 烫漂工艺单因素试验 37 5.2.4.3 烫漂工艺优化试验 37-38 5.2.5 双孢菇冻结温度曲线的测定 38 5.2.6 冻结对双孢菇品质的影响 38-39 5.2.6.1 试验材料前处理 38 5.2.6.2 样品细胞切片的制作及观察 38 5.2.6.3 速冻对PPO 活性的影响 38 5.2.6.4 速冻对双孢菇质地的影响 38-39 5.3 结果与分析 39-53 5.3.1 护色剂筛选单因素试验 39-42 5.3.1.1 不同浓度的抗坏血酸对PPO 活性的影响 39 5.3.1.2 不同浓度的柠檬酸对PPO 活性的影响 39-40 5.3.1.3 不同浓度的草酸对PPO 活性的影响 40 5.3.1.4 不同浓度的氯化钠对PPO 活性的影响 40-41 5.3.1.5 不同浓度的乙二胺四乙酸对PPO 活性的影响 41 5.3.1.6 不同浓度的磷酸二氢钠对PPO 活性的影响 41-42 5.3.1.7 不同浓度的磷酸氢二钠对PPO 活性的影响 42 5.3.2 护色剂复配优化试验 42-46 5.3.2.1 优化设计及结果表 42-43 5.3.2.2 回归方程和显著性检验 43-44 5.3.2.3 响应曲面分析及优化 44-46 5.3.3 烫漂工艺单因素试验 46-48 5.3.3.1 80℃时PPO 活性变化趋势 46 5.3.3.2 85℃时PPO 活性变化趋势 46-47 5.3.3.3 90℃时PPO 活性变化趋势 47 5.3.3.4 95℃时PPO 活性变化趋势 47-48 5.3.3.5 100℃时PPO 活性变化趋势 48 5.3.4 烫漂工艺优化实验 48-50 5.3.4.1 中心优化组合设计与结果 48-49 5.3.4.2 回归方程 49 5.3.4.3 方差分析与失拟性分析 49-50 5.3.5 双孢菇冻结温度曲线的测定 50-51 5.3.6 冻结方式对双孢菇品质的影响 51-53 5.3.6.1 冻结方式对双孢菇细胞结构的影响 51-52 5.3.6.2 冻结方式对双孢菇PPO 活性的影响 52-53 5.3.6.3 冻结方式对双孢菇质地特性的影响 53 5.4 结论 53-556 结论与讨论 55-57 6.1 结论 55-56 6.2 讨论 56-57参考文献 57-62Abstract 62-64硕士期间发表论文 64

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